CN108594270B - 北斗阵列抗干扰定位装置和方法 - Google Patents

北斗阵列抗干扰定位装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108594270B
CN108594270B CN201810815554.5A CN201810815554A CN108594270B CN 108594270 B CN108594270 B CN 108594270B CN 201810815554 A CN201810815554 A CN 201810815554A CN 108594270 B CN108594270 B CN 108594270B
Authority
CN
China
Prior art keywords
intermediate frequency
signals
signal
digital intermediate
amplified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810815554.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108594270A (zh
Inventor
易炯
陈倩
蔡乃小
刘解华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Electronics Standardization Institute
Beijing HWA Create Co Ltd
Original Assignee
China Electronics Standardization Institute
Beijing HWA Create Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Electronics Standardization Institute, Beijing HWA Create Co Ltd filed Critical China Electronics Standardization Institute
Priority to CN201810815554.5A priority Critical patent/CN108594270B/zh
Publication of CN108594270A publication Critical patent/CN108594270A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108594270B publication Critical patent/CN108594270B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/21—Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/35—Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain
    • G01S19/37—Hardware or software details of the signal processing chain

Abstract

本发明提供了北斗阵列抗干扰定位装置和方法，包括：无源天线阵面、机载天线、滤波/低噪放板、射频模块和抗干扰/定位基带板，无源天线阵面与滤波/低噪放板相连接，滤波/低噪放板与所述射频模块相连接，射频模块分别与机载天线和抗干扰/定位基带板相连接。该装置可以在飞机挂载时使用机载天线进行定位测速和授时；当脱离飞机后，可以在北斗信号存在宽带干扰的环境下，进行定位测速和授时，且脱插分离前后的授时信息无跳变。

Description

北斗阵列抗干扰定位装置和方法
技术领域
本发明涉及卫星导航技术领域，尤其是涉及北斗阵列抗干扰定位装置和方法。
背景技术
我国自主建设的北斗二号卫星导航系统已为我国及亚太地区提供基本服务，可服务于全球的北斗三号卫星导航系统也正紧锣密鼓的实施，预计2018年底向沿线国家提供服务，2020年底提供全球服务。研发具备抗干扰能力、尤其是具备抗宽带干扰能力的导航装置是推进北斗系统产业化应用和军事应用的关键之一。
目前，常用的卫星导航抗宽带干扰方式为阵列天线抗干扰，一般在天线端进行空时抗干扰滤除干扰信号，再变成射频信号输出至常规接收机。此外，对于飞机挂载的弹载抗干扰设备，在整弹脱插分离的前后，授时秒脉冲会有跳变，跳变大小与阵列抗干扰处理延迟有关。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供北斗阵列抗干扰定位装置和方法，可以在飞机挂载时使用机载天线进行定位测速和授时，当脱离飞机后，可以在北斗信号存在宽带干扰的环境下，进行定位测速和授时，且脱插分离前后的授时信息无跳变。
第一方面，本发明实施例提供了北斗阵列抗干扰定位装置，所述装置包括：无源天线阵面、机载天线、滤波/低噪放板、射频模块和抗干扰/定位基带板，所述无源天线阵面与所述滤波/低噪放板相连接，所述滤波/低噪放板与所述射频模块相连接，所述射频模块分别与所述机载天线和所述抗干扰/定位基带板相连接；
所述无源天线阵面，用于接收多个第一频点信号B3和第一频点信号L1；
所述机载天线，用于接收第二频点信号B3和第二频点信号L1；
所述滤波/低噪放板，用于将所述多个第一频点信号B3和所述第一频点信号L1进行滤波和放大处理，得到多个放大的第一频点信号B3和放大的第一频点信号L1；
所述射频模块，用于将所述多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到多个第一模拟中频信号B3，并且根据脱插分离离散量对所述放大的第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1进行选择和处理，得到第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1；
所述抗干扰/定位基带板，用于对所述多个第一模拟中频信号B3、所述第二模拟中频信号B3和所述第二模拟中频信号L1进行处理，得到选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1，将所述选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1进行基带处理，得到位置、速度和时间。
进一步的，所述射频模块包括多个B3下变频通道、射频开关、功分器、B3带通滤波器、L1带通滤波器和下变频芯片；
所述多个B3下变频通道，用于分别将所述多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到所述多个第一模拟中频信号B3；
所述射频开关，用于根据脱插分离离散量对所述放大的第一频点信号L1、所述第二频点信号B3和所述第二频点信号L1进行选择；
所述功分器，用于将选择的信号进行分路；
所述B3带通滤波器和L1带通滤波器，用于将分路的信号分别进行滤波；
所述下变频芯片，用于将所述滤波的信号进行下变频处理，得到所述第二模拟中频信号B3和所述第二模拟中频信号L1。
进一步的，所述抗干扰/定位基带板包括串行ADC电路、现场可编程门阵列FPGA、采样电路和导航基带芯片；
所述串行ADC电路，用于将所述多个第一模拟中频信号B3进行采样，得到多个第一数字中频信号B3；
所述采样电路，用于将所述第二模拟中频信号B3和所述第二模拟中频信号L1进行采样，得到第二数字中频信号B3和第二数字中频信号L1；
所述FPGA，用于将所述多个第一数字中频信号B3进行空时自适应抗干扰处理，得到抗干扰后的数字中频信号B3，并将所述第二数字中频信号B3和所述第二数字中频信号L1分别进行缓存，得到缓存的第二数字中频信号B3和缓存的第二数字中频信号L1，以及从所述抗干扰后的数字中频信号B3和所述缓存的第二数字中频信号B3中进行选择，得到选择的数字中频信号B3；
所述导航基带芯片，用于将所述选择的数字中频信号B3和所述缓存的第二数字中频信号L1进行捕获、跟踪、位同步和帧同步处理，解调导航电文进行卫星位置解算，生成伪距观测量和载波相位观测量，并且将所述伪距观测量和所述载波相位观测量通过最小二乘法或kalman滤波算法进行位置、速度和时间解算。
进一步的，所述多个第一频点信号B3的个数为4个，所述第一频点信号L1的个数为1个，所述多个第一频点信号B3按圆形阵列分布。
进一步的，所述无源天线阵面设置在金属基板上。
进一步的，所述滤波/低噪放板包括多个介质滤波器、多个低噪声放大器和多个π型衰减器。
第二方面，本发明实施例提供了北斗阵列抗干扰定位方法，包括：
接收多个第一频点信号B3、第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1；
将所述多个第一频点信号B3和所述第一频点信号L1进行滤波和放大处理，得到多个放大的第一频点信号B3和放大的第一频点信号L1；
将所述多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到多个第一模拟中频信号B3，并且根据脱插分离离散量对所述放大的第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1进行选择和处理，得到第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1；
对所述多个第一模拟中频信号B3、所述第二模拟中频信号B3和所述第二模拟中频信号L1进行处理，得到选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1，将所述选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1进行基带处理，得到位置、速度和时间。
进一步的，所述将所述多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到多个第一模拟中频信号B3，并且根据脱插分离离散量对所述放大的第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1进行选择和处理，得到第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1，包括：
分别将所述多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到所述多个第一模拟中频信号B3；
根据脱插分离离散量对所述放大的第一频点信号L1、所述第二频点信号B3和所述第二频点信号L1进行选择；
将选择的信号进行分路；
将分路的信号分别进行滤波；
将所述滤波的信号进行下变频处理，得到所述第二模拟中频信号B3和所述第二模拟中频信号L1。
进一步的，所述对所述多个第一模拟中频信号B3、所述第二模拟中频信号B3和所述第二模拟中频信号L1进行处理，得到选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1，将所述选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1进行基带处理，得到位置、速度和时间，包括：
将所述多个第一模拟中频信号B3进行采样，得到多个第一数字中频信号B3；
将所述第二模拟中频信号B3和所述第二模拟中频信号L1进行采样，得到第二数字中频信号B3和第二数字中频信号L1；
将所述多个第一数字中频信号B3进行空时自适应抗干扰处理，得到抗干扰后的数字中频信号B3，并将所述第二数字中频信号B3和所述第二数字中频信号L1分别进行缓存，得到缓存的第二数字中频信号B3和缓存的第二数字中频信号L1，以及从所述抗干扰后的数字中频信号B3和所述缓存的第二数字中频信号B3中进行选择，得到选择的数字中频信号B3；
将所述选择的数字中频信号B3和所述缓存的第二数字中频信号L1进行捕获、跟踪、位同步和帧同步处理，解调导航电文进行卫星位置解算，生成伪距观测量和载波相位观测量，并且将所述伪距观测量和所述载波相位观测量通过最小二乘法或kalman滤波算法进行位置、速度和时间解算。
进一步的，所述方法还包括：
获取脱插分离指令；
根据所述脱插分离指令对所述放大的第一频点信号L1、所述第二频点信号B3和所述第二频点信号L1进行选择。
本发明实施例提供了北斗阵列抗干扰定位装置和方法，包括：无源天线阵面用于接收多个第一频点信号B3和第一频点信号L1；机载天线用于接收第二频点信号B3和第二频点信号L1；滤波/低噪放板用于将多个第一频点信号B3和第一频点信号L1进行滤波和放大处理，得到多个放大的第一频点信号B3和放大的第一频点信号L1；射频模块用于将多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到多个第一模拟中频信号B3，并且根据脱插分离离散量对放大的第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1进行选择和处理，得到第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1；抗干扰/定位基带板用于对多个第一模拟中频信号B3、第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1进行处理，得到选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1，将选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1进行基带处理，得到位置、速度和时间，本申请可以在飞机挂载时使用机载天线进行定位测速和授时；当脱离飞机后，可以在北斗信号存在宽带干扰的环境下，进行定位测速和授时，且脱插分离前后的授时信息无跳变。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的北斗阵列抗干扰定位装置示意图；
图2为本发明实施例一提供的无源天线阵面示意图；
图3为本发明实施例一提供的滤波/低噪放板结构示意图；
图4为本发明实施例一提供的射频模块结构示意图；
图5为本发明实施例一提供的抗干扰/定位基带板结构示意图；
图6为本发明实施例一提供的FPGA信号处理流程示意图；
图7为本发明实施例二提供的北斗阵列抗干扰定位方法流程图。
图标：
10-无源天线阵面；20-机载天线；30-滤波/低噪放板；40-射频模块；50-抗干扰/定位基带板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的北斗阵列抗干扰定位装置示意图。
参照图1，无源天线阵面10、机载天线20、滤波/低噪放板30、射频模块40和抗干扰/定位基带板50，无源天线阵面10与滤波/低噪放板30相连接，滤波/低噪放板30与射频模块40相连接，射频模块40分别与机载天线20和抗干扰/定位基带板50相连接；
无源天线阵面10，用于接收多个第一频点信号B3和第一频点信号L1；
机载天线20，用于接收第二频点信号B3和第二频点信号L1；
滤波/低噪放板30，用于将多个第一频点信号B3和第一频点信号L1进行滤波和放大处理，得到多个放大的第一频点信号B3和放大的第一频点信号L1；
具体地，参照图3，4路第一频点信号B3经介质滤波器QF242进行滤波、低噪声放大器SPF5042进行第一级放大、π型滤波器进行匹配调整、介质滤波器QF242进行放大后滤波、低噪声放大器SGL0622Z进行第二级滤波；1路第一频点信号L1经介质滤波器B9482进行滤波、低噪声放大器SPF5042进行第一级放大、π型滤波器进行匹配调整、介质滤波器B94822进行放大后滤波、低噪声放大器SGL0622Z进行第二级滤波。滤波后的4路第一频点信号B3和1路第一频点信号L1通过射频接插件连接至射频模块。
射频模块40，用于将多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到多个第一模拟中频信号B3，并且根据脱插分离离散量对所述放大的第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1进行选择和处理，得到第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1；
抗干扰/定位基带板50，用于对多个第一模拟中频信号B3、第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1进行处理，得到选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1，将选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1进行基带处理，得到位置、速度和时间。
进一步的，射频模块40包括多个B3下变频通道、射频开关、功分器、B3带通滤波器、L1带通滤波器和下变频芯片；
多个B3下变频通道，用于分别将多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到多个第一模拟中频信号B3；
射频开关，用于根据脱插分离离散量对所述放大的第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1进行选择；
功分器，用于将选择的信号进行分路；
B3带通滤波器和L1带通滤波器，用于将分路的信号分别进行滤波；
下变频芯片，用于将滤波的信号进行下变频处理，得到第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1。
具体地，参照图4，在射频模块中，4路放大的第一频点信号B3分别经过4路B3下变频通道后下变频至4路第一模拟中频信号B3_AIF1～B3_AIF4。根据脱插分离离散量控制射频开关选择第一频点信号L1_RF1和机载天线输出的第二频点信号B3_RF5和第二频点信号L1_RF2中的1路，选中的信号经1分2功分器功分成2路后分别通过B3带通滤波器和L1带通滤波器进行滤波，然后送入下变频芯片XN112进行下变频处理，产生第二模拟中频信号B3_AIF5和第二模拟中频信号L1_AIF。10MHz晶振为4路B3下变频通道和下变频芯片XN112提供基准时钟，下变频芯片XN112输出62MHz时钟作为抗干扰基带处理和导航基带的工作时钟。
进一步的，抗干扰/定位基带板50包括串行ADC电路、现场可编程门阵列FPGA、采样电路和导航基带芯片；
串行ADC电路，用于将多个第一模拟中频信号B3进行采样，得到多个第一数字中频信号B3；
采样电路，用于将第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1进行采样，得到第二数字中频信号B3和第二数字中频信号L1；
FPGA，用于将多个第一数字中频信号B3进行空时自适应抗干扰处理，得到抗干扰后的数字中频信号B3，并将第二数字中频信号B3和第二数字中频信号L1分别进行缓存，得到缓存的第二数字中频信号B3和缓存的第二数字中频信号L1，以及从抗干扰后的数字中频信号B3和缓存的第二数字中频信号B3中进行选择，得到选择的数字中频信号B3；
导航基带芯片，用于将选择的数字中频信号B3和缓存的第二数字中频信号L1进行捕获、跟踪、位同步和帧同步处理，解调导航电文进行卫星位置解算，生成伪距观测量和载波相位观测量，并且将伪距观测量和载波相位观测量通过最小二乘法或kalman滤波算法进行位置、速度和时间解算。具体地，参照图5，4路第一模拟中频信号B3_AIF1～B3_AIF4经4通道串行ADC电路采样成4路第一数字中频信号B3_DIF1～B3_DIF4，并送入FPGA进行空时自适应抗干扰处理，得到抗干扰后的数字中频信号B3_DIF_DZ。
第二模拟中频信号B3_AIF5和第二模拟中频信号L1_AIF经AD9288进行采样后送入FPGA分别进行缓存，得到缓存的第二数字中频信号B3_DIF_JZ和第二数字中频信号L1_DIF_DLY，其中L1_DIF_DLY直接作为导航基带芯片的L1中频输入信号。FPGA根据脱插分离离散量选择抗干扰后的数字中频信号B3_DIF_DZ或缓存后的第二数字中频信号B3_DIF_JZ作为导航基带芯片的B3中频输入信号B3_DIF。导航基带芯片对选择的数字中频信号B3和缓存的第二数字中频信号L1进行捕获、跟踪、位同步和帧同步处理，生成观测量进行定位解算，解算出位置、速度和时间信息。
参照图6，FPGA内的串并转换模块将串行ADC输出的4路LVDS信号分别转换成4路并行信号B3_S2P1～B3_S2P4，4个DDC(Digtal Down Conversion)模块分别对4路第一数字中频信号B3_S2P1～B3_S2P4进行下变频处理，将其变成零中频信号B3_ZIF1～B3_ZIF4，STAP(Spatial Time Adaptive Processor)模块基于4路零中频信号进行空时自适应抗干扰处理，产生抗干扰后的零中频信号B3_ZIF，然后通过DUC(Digital Up Conversion)模块将第一数字中频信号B3_ZIF变为抗干扰后的数字中频信号B3_DIF_DZ。B3_DIF5信号经过缓存模块Buffer1延迟后产生信号B3_DIF_JZ。B3选择模块根据脱插分离离散量选择B3_DIF_DZ或B3_DIF_JZ作为输出至导航基带芯片的数字中频信号B3_DIF。L1_DIF信号经缓存模块Buffer2延迟后产生信号L1_DIF_DLY。Buffer1和Buffer2的缓存深度与串并转换和空时自适应抗干扰处理的延迟相关。
进一步的，多个第一频点信号B3的个数为4个，第一频点信号L1的个数为1个，所述多个第一频点信号B3按圆形阵列分布。
具体地，参照图2，无源天线阵面包括4个第一频点信号B3和1个第一频点信号L1，4个第一频点信号B3按圆形阵列排布。天线阵子安装在金属基板上，信号通过MCX-K型射频头输出。
进一步的，无源天线阵面设置在金属基板上。
进一步的，滤波/低噪放板包括多个介质滤波器、多个低噪声放大器和多个π型衰减器。
另外，北斗阵列抗干扰定位装置还包括电源/EMI滤波模块，电源/EMI滤波模块包括电源转换模块和EMI滤波器，电源转换模块将输入的弹载电源转换为2路+5V，为射频模块和抗干扰/定位基带板供电。
实施例二：
图7为本发明实施例二提供的北斗阵列抗干扰定位方法流程图。
参照图7，该方法包括以下步骤：
步骤S101，接收多个第一频点信号B3、第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1；
步骤S102，将多个第一频点信号B3和第一频点信号L1进行滤波和放大处理，得到多个放大的第一频点信号B3和放大的第一频点信号L1；
步骤S103，将多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到多个第一模拟中频信号B3，并且根据脱插分离离散量对所述放大的第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1进行选择和处理，得到第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1；
步骤S104，对多个第一模拟中频信号B3、第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1进行处理，得到选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1，将选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1进行基带处理，得到位置、速度和时间。
进一步的，步骤S103包括以下步骤：
步骤S201，分别将多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到多个第一模拟中频信号B3；
步骤S202，根据脱插分离离散量对放大的第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1进行选择；
步骤S203，将选择的信号进行分路；
步骤S204，将分路的信号分别进行滤波；
步骤S205，将滤波的信号进行下变频处理，得到第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1。
进一步的，步骤S104包括以下步骤：
步骤S301，将多个第一模拟中频信号B3进行采样，得到多个第一数字中频信号B3；
步骤S302，将第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1进行采样，得到第二数字中频信号B3和第二数字中频信号L1；
步骤S303，将多个第一数字中频信号B3进行空时自适应抗干扰处理，得到抗干扰后的数字中频信号B3，并将第二数字中频信号B3和第二数字中频信号L1分别进行缓存，得到缓存的第二数字中频信号B3和缓存的第二数字中频信号L1，以及从抗干扰后的数字中频信号B3和缓存的第二数字中频信号B3中进行选择，得到选择的数字中频信号B3；
步骤S304，将选择的数字中频信号B3和缓存的第二数字中频信号L1进行捕获、跟踪、位同步和帧同步处理，解调导航电文进行卫星位置解算，生成伪距观测量和载波相位观测量，并且将伪距观测量和载波相位观测量通过最小二乘法或kalman滤波算法进行位置、速度和时间解算。
进一步的，所述方法还包括：
步骤S401，获取脱插分离指令；
步骤S402，根据脱插分离指令对放大的第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1进行选择。
本发明实施例提供了北斗阵列抗干扰定位装置和方法，包括：无源天线阵面用于接收多个第一频点信号B3和第一频点信号L1；机载天线用于接收第二频点信号B3和第二频点信号L1；滤波/低噪放板用于将多个第一频点信号B3和第一频点信号L1进行滤波和放大处理，得到多个放大的第一频点信号B3和放大的第一频点信号L1；射频模块用于将多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到多个第一模拟中频信号B3，并且根据脱插分离离散量对放大的第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1进行选择和处理，得到第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1；抗干扰/定位基带板用于对多个第一模拟中频信号B3、第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1进行处理，得到选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1，将选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1进行基带处理，得到位置、速度和时间，本申请可以在飞机挂载时使用机载天线进行定位测速和授时；当脱离飞机后，可以在北斗信号存在宽带干扰的环境下，进行定位测速和授时，且脱插分离前后的授时信息无跳变。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的北斗阵列抗干扰定位方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的北斗阵列抗干扰定位方法的步骤。
本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种北斗阵列抗干扰定位装置，其特征在于，所述装置包括：无源天线阵面、机载天线、滤波/低噪放板、射频模块和抗干扰/定位基带板，所述无源天线阵面与所述滤波/低噪放板相连接，所述滤波/低噪放板与所述射频模块相连接，所述射频模块分别与所述机载天线和所述抗干扰/定位基带板相连接；
所述无源天线阵面，用于接收多个第一频点信号B3和第一频点信号L1；
所述机载天线，用于接收第二频点信号B3和第二频点信号L1；
所述滤波/低噪放板，用于将所述多个第一频点信号B3和所述第一频点信号L1进行滤波和放大处理，得到多个放大的第一频点信号B3和放大的第一频点信号L1；
所述射频模块，用于将所述多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到多个第一模拟中频信号B3，并且根据脱插分离离散量对所述放大的第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1进行选择和处理，得到第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1；
所述抗干扰/定位基带板，用于对所述多个第一模拟中频信号B3、所述第二模拟中频信号B3和所述第二模拟中频信号L1进行处理，得到选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1，将所述选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1进行基带处理，得到位置、速度和时间。
2.根据权利要求1所述的北斗阵列抗干扰定位装置，其特征在于，所述射频模块包括多个B3下变频通道、射频开关、功分器、B3带通滤波器、L1带通滤波器和下变频芯片；
所述多个B3下变频通道，用于分别将所述多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到所述多个第一模拟中频信号B3；
所述射频开关，用于根据脱插分离离散量对所述放大的第一频点信号L1、所述第二频点信号B3和所述第二频点信号L1进行选择；
所述功分器，用于将选择的信号进行分路；
所述B3带通滤波器和L1带通滤波器，用于将分路的信号分别进行滤波；
所述下变频芯片，用于将所述滤波的信号进行下变频处理，得到所述第二模拟中频信号B3和所述第二模拟中频信号L1。
3.根据权利要求1所述的北斗阵列抗干扰定位装置，其特征在于，所述抗干扰/定位基带板包括串行ADC电路、现场可编程门阵列FPGA、采样电路和导航基带芯片；
所述串行ADC电路，用于将所述多个第一模拟中频信号B3进行采样，得到多个第一数字中频信号B3；
所述采样电路，用于将所述第二模拟中频信号B3和所述第二模拟中频信号L1进行采样，得到第二数字中频信号B3和第二数字中频信号L1；
所述FPGA，用于将所述多个第一数字中频信号B3进行空时自适应抗干扰处理，得到抗干扰后的数字中频信号B3，并将所述第二数字中频信号B3和所述第二数字中频信号L1分别进行缓存，得到缓存的第二数字中频信号B3和缓存的第二数字中频信号L1，以及从所述抗干扰后的数字中频信号B3和所述缓存的第二数字中频信号B3中进行选择，得到选择的数字中频信号B3；
所述导航基带芯片，用于将所述选择的数字中频信号B3和所述缓存的第二数字中频信号L1进行捕获、跟踪、位同步和帧同步处理，解调导航电文进行卫星位置解算，生成伪距观测量和载波相位观测量，并且将所述伪距观测量和所述载波相位观测量通过最小二乘法或kalman滤波算法进行位置、速度和时间解算。
4.根据权利要求1所述的北斗阵列抗干扰定位装置，其特征在于，所述多个第一频点信号B3的个数为4个，所述第一频点信号L1的个数为1个，多个接收所述第一频点信号B3的天线阵子按圆形阵列分布。
5.根据权利要求4所述的北斗阵列抗干扰定位装置，其特征在于，所述无源天线阵面设置在金属基板上。
6.根据权利要求1所述的北斗阵列抗干扰定位装置，其特征在于，所述滤波/低噪放板包括多个介质滤波器、多个低噪声放大器和多个π型衰减器。
7.一种北斗阵列抗干扰定位方法，其特征在于，所述方法包括：
无源天线阵面用于接收多个第一频点信号B3和第一频点信号L1；
机载天线用于接收第二频点信号B3和第二频点信号L1；
将所述多个第一频点信号B3和所述第一频点信号L1进行滤波和放大处理，得到多个放大的第一频点信号B3和放大的第一频点信号L1；
将所述多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到多个第一模拟中频信号B3，并且根据脱插分离离散量对所述放大的第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1进行选择和处理，得到第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1；
对所述多个第一模拟中频信号B3、所述第二模拟中频信号B3和所述第二模拟中频信号L1进行处理，得到选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1，将所述选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1进行基带处理，得到位置、速度和时间。
8.根据权利要求7所述的北斗阵列抗干扰定位方法，其特征在于，所述将所述多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到多个第一模拟中频信号B3，并且根据脱插分离离散量对所述放大的第一频点信号L1、第二频点信号B3和第二频点信号L1进行选择和处理，得到第二模拟中频信号B3和第二模拟中频信号L1，包括：
分别将所述多个放大的第一频点信号B3进行下变频处理，得到所述多个第一模拟中频信号B3；
根据脱插分离离散量对所述放大的第一频点信号L1、所述第二频点信号B3和所述第二频点信号L1进行选择；
将选择的信号进行分路；
将分路的信号分别进行滤波；
将所述滤波的信号进行下变频处理，得到所述第二模拟中频信号B3和所述第二模拟中频信号L1。
9.根据权利要求7所述的北斗阵列抗干扰定位方法，其特征在于，所述对所述多个第一模拟中频信号B3、所述第二模拟中频信号B3和所述第二模拟中频信号L1进行处理，得到选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1，将所述选择的数字中频信号B3和第二数字中频信号L1进行基带处理，得到位置、速度和时间，包括：
将所述多个第一模拟中频信号B3进行采样，得到多个第一数字中频信号B3；
将所述第二模拟中频信号B3和所述第二模拟中频信号L1进行采样，得到第二数字中频信号B3和第二数字中频信号L1；
将所述多个第一数字中频信号B3进行空时自适应抗干扰处理，得到抗干扰后的数字中频信号B3，并将所述第二数字中频信号B3和所述第二数字中频信号L1分别进行缓存，得到缓存的第二数字中频信号B3和缓存的第二数字中频信号L1，以及从所述抗干扰后的数字中频信号B3和所述缓存的第二数字中频信号B3中进行选择，得到选择的数字中频信号B3；
将所述选择的数字中频信号B3和所述缓存的第二数字中频信号L1进行捕获、跟踪、位同步和帧同步处理，解调导航电文进行卫星位置解算，生成伪距观测量和载波相位观测量，并且将所述伪距观测量和所述载波相位观测量通过最小二乘法或kalman滤波算法进行位置、速度和时间解算。
10.根据权利要求7所述的北斗阵列抗干扰定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取脱插分离指令；
根据所述脱插分离指令对所述放大的第一频点信号L1、所述第二频点信号B3和所述第二频点信号L1进行选择。
CN201810815554.5A 2018-07-23 2018-07-23 北斗阵列抗干扰定位装置和方法 Active CN108594270B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810815554.5A CN108594270B (zh) 2018-07-23 2018-07-23 北斗阵列抗干扰定位装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810815554.5A CN108594270B (zh) 2018-07-23 2018-07-23 北斗阵列抗干扰定位装置和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108594270A CN108594270A (zh) 2018-09-28
CN108594270B true CN108594270B (zh) 2020-05-05

Family

ID=63618081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810815554.5A Active CN108594270B (zh) 2018-07-23 2018-07-23 北斗阵列抗干扰定位装置和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108594270B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111538040B (zh) * 2020-04-17 2021-06-22 河北晶禾电子技术股份有限公司 一种北斗导航天线
CN113238255A (zh) * 2021-06-30 2021-08-10 上海基萌智能机器人有限公司 一种卫星导航信号接收系统
CN115061358B (zh) * 2022-06-20 2023-01-31 北京国卫星通科技有限公司 抗欺骗抗干扰报警北斗授时装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104034329A (zh) * 2014-06-04 2014-09-10 南京航空航天大学 发射惯性系下的多组合导航处理装置及其导航方法
US9121669B1 (en) * 1994-09-02 2015-09-01 The Boeing Company System and method for designating a target for a remote aerial vehicle
CN106379559A (zh) * 2016-09-29 2017-02-08 湖北航天技术研究院总体设计所 一种适用于导弹机载发射的过渡导航方法
CN107317620A (zh) * 2017-06-28 2017-11-03 北京华力创通科技股份有限公司 应用卫星天线进行通信的终端和方法
CN107765279A (zh) * 2017-10-17 2018-03-06 北京航天发射技术研究所 一种融合惯性、卫星的车载定位定向瞄准系统及瞄准方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9121669B1 (en) * 1994-09-02 2015-09-01 The Boeing Company System and method for designating a target for a remote aerial vehicle
CN104034329A (zh) * 2014-06-04 2014-09-10 南京航空航天大学 发射惯性系下的多组合导航处理装置及其导航方法
CN106379559A (zh) * 2016-09-29 2017-02-08 湖北航天技术研究院总体设计所 一种适用于导弹机载发射的过渡导航方法
CN107317620A (zh) * 2017-06-28 2017-11-03 北京华力创通科技股份有限公司 应用卫星天线进行通信的终端和方法
CN107765279A (zh) * 2017-10-17 2018-03-06 北京航天发射技术研究所 一种融合惯性、卫星的车载定位定向瞄准系统及瞄准方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
弹载北斗抗干扰天线系统分析与设计;张柏华 等;《现代防御技术》;20141231;第42卷(第6期);66-73 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108594270A (zh) 2018-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108594270B (zh) 北斗阵列抗干扰定位装置和方法
CN108028819B (zh) 利用稀疏导频的频率跟踪的方法、设备和可读介质
US8593330B2 (en) Multichannel, multimode, multifunction L-band radio transceiver
US9291715B2 (en) Interference wave signal removing device, GNSS reception apparatus, mobile terminal, interference wave signal removing program and interference wave removing method
US10101461B2 (en) Radio frequency circuit structure for implementing function of converting GNSS satellite signal into baseband signal
US8022872B2 (en) Positioning receiver
CN109728872B (zh) 一种基于数字储频技术的无人机干扰系统及方法
EP2974069B1 (en) Wireless audio receiver system and method
WO2014085345A1 (en) Built-in passive intermodulation detector for base station equipment
CN101174840B (zh) 多组频带的可程控直接射频数字化接收器及其方法
EP2762916A2 (en) Multi-channel multistatic synthetic aperture radar with stationary receiver and data processing method thereof
CN205029653U (zh) 北斗rdss监测接收机
CN110596657B (zh) 一种测试测距机/塔康运行的装置
CN109975772B (zh) 一种多体制雷达干扰性能检测系统
EP1982425B1 (en) Method and apparatus for sampling rf signals
CN110988924A (zh) 一种基于阵列天线抗干扰bds/gps接收机
CN108123723B (zh) 一种基于无线电技术的定位系统及方法
CN108092682B (zh) 一种hfdl信号接收处理装置
CN202334510U (zh) 一种用于毫米波主动式人员安检装置的收发机
US8750817B2 (en) Controlling filter bandwidth based on blocking signals
CN112543068A (zh) 测试方法、装置及系统
CN109143285B (zh) 应用于姿态多变高动态目标的定位通报系统
KR20040083861A (ko) 재밍신호 감지가 가능한 디지털 중간주파신호 처리장치
EP1083673A1 (en) Radio device and transmitting/receiving method
CN113452395A (zh) 一种l频段宽带信号处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant